1.EESMÄRK Töö eesmärgiks oli määrata silikaatkivi tihedus, veeimavus, survetugevus ja paindetugevus. 2.KATSETATAVAD EHITUSMATERJALID Katsetavaks ehitusmaterjaliks oli silikaattellis. 3. KASUTATUD TÖÖVAHENDID Kasutatud töövahendideks oli: Elektrooniline kaal täpsus 0,1 g; Joonlaud; Nihik; Hüdrauliline press. 4. KATSEMETOODIKAD 4.1 Tiheduse määramine Katsetuseks võetakse 6 proovikeha, mis kaalutakse ja mõõdetakse tellise pikkus, laius ja kõrgus. Tiheduse määramise tulemused on toodud tabelis 4.1. Tihedus arvutatakse igal
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Ehitusmaterjalid Laboratoorne töö nr 3 2020 Tehiskivi Rühm: EAEI31 Aron Lemets 192680 Tanel Juhendaja 21. oktoober 2020 1. TÖÖ EESMÄRK Tehiskividel määrata tihedus, veeimavus, surve- ja paindetugevus. 2. KATSETATUD MATERJALID Silikaattellis 3. KASUTATUD VAHENDID Kaal, täpsus 0,1g Joonlaud, täpsus 0,5mm Press 4. KATSEMETOODIKA 4.1. Tiheduse määramine Katsetuseks võetakse 6 105-110°C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Proovikeha massi määramisel ei tohi viga üle 5 g ja mõõtmisel üle 1 mm. Iga proovikeha mõõde arvutatakse kui aritmeetiline keskmine kolmest mõõtmistulemusest. Mõõtmised tuleb teha erinevatest
17:32:26 17:42:26 17:52:26 17:27:56 17:37:26 17:47:26 17:56:56 Kella aeg [min:sek] 5.4 Tugevusnäitajate määramine Proovikehade vanus – 7 ööpäeva. 5.4.1 Paindetugevus Proovikeha Proovikeha ristlõike Purustav Paindetugevus nr. mõõtmed, mm jõud, N Üksik Keskmine b h N/mm2 N/mm2 001-01 40 40 1750 3,98
Normaliseeritud survetugevuse saamiseks korrutatakse survetugevuse kujuteguriga, kujutegur leitakse interpoleerimise teel. [1] Normaliseeritud survetugevused on arvutatud valemiga 5. Valem 5: RSN normaliseeritud survetugevus [N/mm2] RS survetugevus [N/mm2] k kujutegur [0,91] 4.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskele. Proovikehade paindetugevus arvutatakse valemiga 6. Valem 6: RP proovikeha paindetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N/mm2] l tugiava [mm] h proovikeha kõrgus [mm] b proovikeha laius [mm] Keskmise paindetugevuse arvutamisel ei võeta neid tulemusi, kus paindetugevus ületab enam kui 50 % keskmise paindetugevuse. 5. Katsetulemused 5.1 Tiheduse määramine Tabel nr 1 Tiheduse määramine Proovike ha Maht Mass [g] Tihedus [kg/m3]
3. 3.4 Paindetugevuse määramine vastavalt standardile EVS-EN 12089:1999 Katseks võeti vähemalt 6 tundi temperatuuril 23±5 oC hoitud kahe tootepartii peale kuus nimipaksusega katsekeha. Enne proovikehade katsetamist määrati tema mõõtmed vastavalt punkti 3.1 kirjelduse järgi. Paindetugevuse määramiseks asetati katsekeha kahele toele, mille vahekaugus oli 200 mm. Koormus rakendati katsekehale tugiava keskel. Iga üksiku katsekeha paindetugevus arvutati valemi (3) järgi. Rp=3*F*l/(2*b*h2) (3) Rp katsekeha paindetugevus [kPa] F purustav jõud [N] l tugiava pikkus [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] Soojusisolatsioonmaterjali paindetugevus arvutati kui aritmeetiline keskmine kolme proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm2 ja mõõtmistulemused kanti tabelisse 4.4. 3
kujuteguriga. Laius - 120 Kõrgus - 88 Kujutegur - 0,9685714 Survetugevus N/mm2 19,2 23,2 21,7 19,8 32,9 20,7 Keskmine Kuiv Survetugevus: 21,4 Immutatud Survetugevus : 20,2 4. Paindetugevuse määramine Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm. Paindetugevuse määramiseks asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 20,0 cm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskel. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutatakse valemi 3.5 järgi: Tellisepartii paindetugevus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine 5 proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm² . Keskmise paindetugevuse arvutamisel ei võeta arvesse neid tulemusi, kus paindetugevuse kõrvalekaldumine on üle 50% keskmisest paindetugevusest. Tabel nr 2 - Paindetugevuse määramine Purustav jõud Prk keskkond Paindetugevus
3 ning veega immutatud katsekehade puhul tabelisse 4.4. Normaliseeritud survetugevus arvutati tabeli 4.5 järgi. RS=F/S (4) RS proovikeha survetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N] S proovikeha ristlõikepind [mm2] 4.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetati tellis kahele toele, mille vahekaugus oli 20,0 cm. Koormus rakendati tellisele tugiava keskel. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutati valemi (5) järgi. Katse andmed kirjutati tabelisse 4.4. Rp=3*P*l/(2*b*h2) (5) Rp paindetugevus [N/mm2] P purustav jõud [N] l tugedevaheline laius [mm] b proovikeha laius [mm] h proovikeha kõrgus [mm] 5. Katse tulemused 5.1 Katsetatud proovikehade tihedus Tabel nr 1 Tiheduse määramine Proovike ha Maht 3
Proovikehade veesisaldus arvutatakse valemiga 1: (m ¿ ¿ ek −m pk ) veesisaldus= ∗100 % ¿ mpk (1) kus mek – mass enne kuivatamist, [g] mpk – mass peale kuivatamist, [g] 4.5 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Paindetugevus arvutatakse valemiga 2: k∗3 Pl Rp= (2) 2 b h2 kus Rp – paindetugevus, [N/mm2] P – purustav jõud, [kN] l – tugedevaheline kaugus, [mm] b – proovikeha laius, [mm] h – proovikeha kõrgus, [mm] k – ülemineku koefitsient, 1000 Näide: Kipsi proovikeha paindetugevuse arvutus
Painde- ja survetugevuse määramiseks valmistatakse normaalkonsistentsest taignast 3 proovikeha, mõõtmetega 40*40*160 mm. Proovikehade valmistamiseks võetakse 1200 g kipsi ja segatakse veega. Segu segatakse 60 sekundit ning vlatakse vormidesse. Proovikeha tihendamiseks koputatakse vormi 5-6 korda vastu lauda. Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Paindetugevus arvutatakse valemiga: Valem 2. Rp = k*( 3Pl / 2bh2 ) Rp paindetugevus [N/mm2], P purustusjõud [kgf], l tugedevaheline kaugus [cm], b proovikeha laius [cm], h- proovikeha kõrgus [cm], k ülemineku koefitsient Survetugevuse määramisel kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40±5 O C kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga. Survetugevus arvutatakse valemiga: Valem 3
katsetulemustest. Mõõtmistulemused esitatakse 0,1% täpsusega. Tulemused on tabelis 5.2. 4.4. Paindetugevuse määramine Katseteks võetakse vähemalt 6 tundi temperatuuril (23±5)ºC hoitud 6 nimipaksusega katsekeha. Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed vastavalt punkti 4.1. kirjelduse järgi. Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Iga üksiku katsekeha paindetugevus arvutatakse valemi [3] järgi. Soojusisolatsioonmaterjali paindetugevus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine 3 proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm². Mõõtmistulemused on tabelis 5.3. 4.5. Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil Tulemused punktis 5.4. 4.5.1. Otsekatsetusega Katseteks võetakse vähemalt 6 tundi temperatuuril (23±5)ºC hoitud katsekeha. Enne
Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele (tugedevaheline kaugus on 10 cm) selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Masin avaldab jõudu seni, kuni keha puruneb. Võetakse lugem manomeetrilt. Paindetugevus arvutatakse järgmiselt: , (1) kus R - paindetugevus, [N/mm²] P purustav jõud [kgf] l tugedevaheline kaugus, [cm] b proovikeha laius, [cm] h proovikeha kõrgus, [cm] k ülemineku koefitsient Survetugevuse määramiseks kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40 5º C kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Poolikud proovikehad asetatakse külgpindadega spetsiaalsete terasest standardplaatide vahele,
m 0 = * 1000 Vpr kus, 0- proovikeha tihedus m- proovikeha mass, g Vpr- proovikeha ruumala, cm3 Arvutustulemused on tabelis 1.1 1.3 Paindetugevuse määramine Katsekehade mõõtmed saadi tabelist 1.1. Katsekehad asetati tugedele, mis olid vahega l=200mm ning keha koormati keskelt. Seejärel võeti skaala näit ja paindetugevus arvutati valemist (2): 3* F *l Rp = 2 *b * h2 kus, Rp- paindetugevus, kPa F- purustav jõud, N l-tugiava, mm h- katsekeha paksus, mm b-katsekeha laius, mm 2 Katse- ja arvutustulemused on tabelis 1.2 1.4 Survetugevuse määramine Katsekehade mõõtmed saadi tabelist 1.1
proovikeha puhul valemi (2) abil. Ning peale seda leiti kõikide proovikehade survetugevuste aritmeetilise keskmise abil keskmine kipsi survetugevus. 5.Paindetugevuse määramine (Tabel 4) Kõigepealt mõõdeti proovikeha laius ja kõrgus. Seejärel asetati keha survepingile, mille tugiava oli 10 cm. Masin avaldas jõudu seni, kuni keha purunes. Võeti lugem manomeetrilt. 300 ühikule vastas 300 kgf. Arvutati iga proovikeha puhul pusurtav jõud valemi (3) järgi ning paindetugevus valemi (4) järgi. Kõikide proovikehade paindetugevuste aritmeetiliste keskmiste kaudu leiti kipsi keskmine paindetugevus. Valem 1: F = (man. Näit * 5000) / 300 F purustav jõud [kgf] Man. näit lugem manomeetrilt, mille juures proovikeha purunes. Näide: Man. näit = 135 F = (135 * 5000) / 300 = 2250 [kgf] Valem 2: Rs = F / S Rs survetugevus [MPa] F purustav jõud [kgf]
Ning peale seda leiti kõikide proovikehade survetugevuste aritmeetilise keskmise abil keskmine kipsi survetugevus. 5.Paindetugevuse määramine (Tabel 4) Kõigepealt mõõdeti proovikeha laius ja kõrgus. Seejärel asetati keha survepingile, mille tugiava oli 10 cm. Masin avaldas jõudu seni, kuni keha purunes. Võeti lugem manomeetrilt. 300 ühikule vastas 300 kgf. Arvutati iga proovikeha puhul pusurtav jõud valemi (3) järgi ning paindetugevus valemi (4) järgi. Kõikide proovikehade paindetugevuste aritmeetiliste keskmiste kaudu leiti kipsi keskmine paindetugevus. Valem 1: F = (man. Näit * 5000) / 300 F purustav jõud [kgf] Man. näit lugem manomeetrilt, mille juures proovikeha purunes. Näide: Man. näit = 135 F = (135 * 5000) / 300 = 2250 [kgf] Valem 2: Rs = F / S Rs survetugevus [MPa] F purustav jõud [kgf]
määratakse purustav jõud. Survetugevus arvutatakse igale proovikehale eraldi valemi 3 järgi. Valem 3: Rs = F/S , kus Rs proovikeha survetugevus, [kgf/cm2]; F purustav jõud, [kgf] S proovikeha ristlõikepind, [cm2]. 3.4 Paindetugevuse määramine Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm. Paindetugevuse määramiseks asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 20,0 cm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskel. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutatakse valemi 4 järgi. Valem 4: Rp = (3*F*l) / (2*b*h2) Rp = proovikeha paindetugevus, [kgf/cm2]; F purustav jõud, [kgf]; l tugiava, [cm]; h proovikeha kõrgus, [cm] Tellisepartii paindetugevus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine 5 proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 [N/mm2]. Keskmise paindetugevuse arvutamisel ei võeta arvesse neid tulemusi, kus paindetugevuse kõrvalekaldumine on üle 50% keskmisest paindetugevusest. 4. Töö tulemuste vormistamine Tabel 1
m1 -m0 W k = V * 100 (Valem 2) Kus, m- kuivatatud proovikeha mass [g] m28- proovikeha mass veega immutatult [g] V-katsekeha ruumala [cm3] 3.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevus määratakse vastavalt standardile EVS-EN 12089:1999. Esmalt määratakse proovikeha mõõtmed ning seejärel asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskele. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi. 3F l Rp = 2bh2 (Valem 3) Kus, F-purustatav jõud [N] l- tugedevaheline kaugus [mm] b- proovikeha laius, [mm] h- proovikeha paksus [mm] 3.5 Survepinge määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega Määratakse katsekeha mõõted ning seejärel asetatakse katsekeha pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga.
mm. 4.3 Tardumisaja määramiseks kasutati Vicat`i aparaati. Segu segati normaalkonsistentsile vastavalt, mille järel valati see silindrikesse. Segu tasandati silindri ääre kõrgusele ja asetati Vicat`i seadme alla ning hakati seadme nõela segusse kukutama. Tardumisaja alguseks loetakse nõela peatumist kõrgemal kui 1mm seadme põhjast. Tardumisaja lõpuks loetakse aga nõela peatumist vähem kui 1 mm segu pealispinnast. 4.4 Survetugevus ja paindetugevus määrati kolmel katsekehal, mis olid erinevatesse keskkondadesse paigutatud: 1. katsekeha oli tubastes tingimustes, 2. uputati. Paindetugevus arvutati valemiga nr:2. Survetugevus valemiga nr:3. 2 Valem nr: 1 m p= M p – jahvatuspeenus [%] m – suurte osakeste mass [g] M – jahvatatava aine mass [g] Valem nr: 2 3 ∙ F p ∙l R p= 2 ∙a ∙ H 2
Näide: m = 2221,6 [g] m1 = 2470,8 [g] V = 1227,99 [cm3] v = 1 [g/cm3] Wv = (2470,8 2221,6) / 1227,99 *100 = 20,29 [%] 2.3 Paindetugevuse määramine Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm. Paindetugevuse määramiseks asetatakse telliskivi kahele toele, mille vahekaugus on 20,0 cm. Koormus rakendatatakse tellisele tugiava keskel. Purustav jõud arvutatakse valemiga 4. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutatakse valemi 5 järgi. Tellisepartii paindetugevus arvutati kui aritmeetiline keskmine 3 proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 [N/mm²]. Keskmise paindetugevuse arvutamisel ei võetud arvesse neid tulemusi, kus paindetugevuse kõrvalekaldumine on üle 50% keskmisest paindetugevusest. Valem 4: F = H * 5000 / 300 F purustav jõud [kgf] H manomeetri näit [-] Näide: H = 89 [-] F = 89 * 5000 / 300 = 1483,33 [kgf]
1200 g kipsi, mis valati 20 sekundi vältel nõusse, millesse oli eelnevalt mõõdetud normaalkonsistentse taigna saamiseks vajalik veehulk. Segu segati 60 sekundit ning valati vormidesse. Proovikehad kivinesid 7 ööpäeva. Paindetugevuse määramisel asetati proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetsesid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Tugedevaheline kaugus oli 100 mm. Paindetugevus arvutati valemiga (1). Rp=3*P*l/(2*b*h2) (1) Rp paindetugevus [N/mm2] P purustav jõud [N] l tugedevaheline laius [mm] b proovikeha laius [mm] h proovikeha kõrgus [mm] Survetugevuse määramiseks kasutati paindekatsel tekkinud 12 poolikut proovikeha. Poolikud proovikehad asetati külgpindadega terasest standardplaatide vahele, mille survepind oli 1600 mm2 (40x40 mm)
immutatud katsekehade mass m28. Veeimavus mahu järgi: Valem 2. Wk = (( m28 m)/V)*100 [%] m7 - proovikeha mass veega immutatult [g] m proovikeha mass kuivalt [g] V- katsekeha ruumala [cm3] Toote partii veeimavus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine katsetatud proovikehade katsetulemusest. 4.4 Soojusisolatsioonmaterjalide paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi Valem 3. Rp = ( 3Fl )/( 2bh2 ) [ kPa ] Rp katsekeha paindetugevus [ kPa ] F purustav jõud [kgf] l tugiava [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] 4.5.1 Soojusisolatsioonmaterjalide survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega. Enne katsetamist määratakse proovikehade mõõtmed veaga mitte üle 1mm. Koormustaluvuse
m proovikeha mass kuivalt [g] V- katsekeha ruumala [cm3] Toote partii veeimavus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine katsetatud proovikehade katsetulemusest. 4.4 Soojusisolatsioonmaterjalide paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm (katset sooritades oli 253 mm). Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi Valem 3. Rp = ( 3Fl )/( 2bh2 ) [ kPa ] Rp katsekeha paindetugevus [ kPa ] F purustav jõud [kgf] l tugiava [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] 4.5.1 Soojusisolatsioonmaterjalide survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega. Enne katsetamist määratakse proovikehade mõõtmed veaga mitte üle 1mm. Koormustaluvuse määramine viiakse läbi 3 katsekehadega mille mõõtmed on 50*50*50 mm (d=50 mm). Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse
Isel külmatsüklitega-> vees immutatud materjali külmutamine ja taas üles sulatamine (tellisel 12 tüklit, kõnniteeplaadil 100) 13. C 24/30=> 24 MPa-> silindriline survetugevus; 30 MPa-> kuubikuline survetugevus Variant II 1.Erikaal (abs tihedus) on materjali mahuühiku maas tihedas olekus (ilma poorideta); valem: =G/V (V-tiheda, poorideta aine mass); portlandtsement 3,1 g/cm3, teras 7,85, puhas vesi 1,0 2.C28-> täht= puidu liik(okas, leht, liim); nr= normatiivne paindetugevus (N/mm2) 3.Tiheduse järgi: 1)teras 2)betoon 3)vesi 4) puit 5)vill 4. C 25/30=> 25 MPa silindriline survetugevus; 30 MPa-> kuubikuline survetugevus 5.Oksakohad: 1) oksa läbimõõdu puhul ¼ elemendi küljepikkusest on puidu tõmbetugevus selles ristlõikes ainult 27% standardse proovikeha tugevusest 2) 1/3 küljepikkusest on survetugevus 60-70 % alsest tugevusest 3) 1/3 küljepikkusest korral paindetugevus moodustab 45-50 algsest tugevusest 6
Proovikehade tihendamiseks koputatakse vormi 5-6 korda vastu lauda. Peale tardumise algust lõigatakse vormi pind noaga tasaseks (mitte varem kui 120 minutit pärast kipsi ja vee segamise momendist alates) Seejärel katsetatakse proovikehad paindele ja hiljem moodustunud poolprismad survele. Paindetugevus arvutatakse valemiga: 3P l Rp = k 2bh2 (Valem 1) Kus, Rp- paindetugevus, [N/ mm2 ] P-purustatav jõud, [kgf] l- tugedevaheline kaugus, [cm] b- proovikeha laius, [cm] h- proovikeha kõrgus, [cm] k- ülemineku koefitsient 4.5 Survetugevuse leidmine Survetugevus arvutatakse valemiga: = k FP (Valem 2) 0 Kus, Rs- survetugevus, [N/ mm2 ] P- purustatad jõud, [kgf] F 0 - survepindala [ mm2 ] k- ülemineku koefitsient 5. Tulemused 5.1 Jahvatuspeensuse määramine.
katsekehade puhul tabelisse 4.4. Normaliseeritud survetugevus arvutati tabeli 4.5 järgi. RS=F/S (4) RS proovikeha survetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N] S proovikeha ristlõikepind [mm2] 3.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetati tellis kahele toele, mille vahekaugus oli 20,0 cm. Koormus rakendati tellisele tugiava keskel. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutati valemi (5) järgi. Katse andmed kirjutati tabelisse 4.4. Rp=3*P*l/(2*b*h2) (5) Rp paindetugevus [N/mm2] P purustav jõud [N] l tugedevaheline laius [mm] b proovikeha laius [mm] h proovikeha kõrgus [mm] 4. Katse tulemused 4.1 Katsetatud proovikehade tihedus Tabel 4.1 Proovik eha Maht Mass
Tsentrifugaal-inertsmoment teljestiku yz suhtes 4.4. Liitkujundi tsentrifugaal-inertsmoment 5. Ristlõike kesk-peainertsimomendid 5.1. Kesk-peateljestiku asend Kesk-peateljestiku pöördenurk 5.2. Ristlõike kesk-peainertsimomendid 5.3. Ristlõike kesk-inertsimomentide seos Peaks olema = Tegelikult 6. Tugevusmomendid = 51,56 mm (mõõdetud jooniselt) = 63,75 mm (mõõdetud jooniselt) Tugevusmomendid telgede y ja z suhtes = = Suurim paindetugevus Vähim paindetugevus 7. Vastus Liitkujundi ristlõike pinnakeskme asukoht on koordinaatidega =38 mm; =-35,2 mm Telginertsmomendid =591273 mm4; =1241244 mm4 Tsentrifugaal-inertsmoment = mm4 Keskpeateljestiku kaldenurk on -24 Kesk-peainertsmomentide väärtused on = mm4; = mm4 Ristlõike tugevusmomendid on = 8338 mm3; = 22002 mm3
6.36. Mis on lubatav paindepinge? Konkreetses ülesandes ohutuks loetud normaalpinge kas tõmbel või survel 6.37. Kuidas on seotud materjali tõmbetugevus, survetugevus ja paindetugevus? 6.38. Sõnastage tugevustingimus paindel! Koormatud detaili üheski punktis ei tohi ühegi pinge väärtus ületada vastavat lubatava pinge väärtust. 6.39. Määratlege optimaalne tala! - küllaldane tugevus vähima materjalikuluga ehk kgu pikkuses ühtlase tugevusvaruga tala 6.40. Miks on terasest I-tala paindetugevus suurem, kui samast materjalist sama massiga ümartala paindetugevus? 6.41. Miks on puitprussi paindetugevus "serviti" suurem, kui "lapiti"? 6.42. Kui mitu korda on 5x20 cm ristlõikega puitprussi tugevus "serviti" suurem, kui tugevus "lapiti"? 6.43. Millistel juhtudel on painde tugevusanalüüsil eriti oluline arvestada ka põikjõust tulenevaid nihkepingeid? 6.44. Mille poolest erinevad põikjõu mõju (lõige) lõikele töötavas liites (needis) ja paindele töötavas detailis (võllis)?
katsekehade puhul tabelisse 4.4. Normaliseeritud survetugevus arvutati tabeli 4.5 järgi. RS=F/S (4) RS proovikeha survetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N] S proovikeha ristlõikepind [mm2] 4.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetati tellis kahele toele, mille vahekaugus oli 20,0 cm. Koormus rakendati tellisele tugiava keskel. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutati valemi (5) järgi. Katse andmed kirjutati tabelisse 4.4. Rp=3*P*l/(2*b*h2) (5) Rp paindetugevus [N/mm2] P purustav jõud [N] l tugedevaheline laius [mm] b proovikeha laius [mm] h proovikeha kõrgus [mm] 5. Katse tulemused 5.1 Katsetatud proovikehade tihedus Tabel nr 1 Tiheduse määramine Proovike ha Maht
Näide: m = 4980 [g] m1 = 5524 [g] V = 2556 [cm3] v = 1 [g/cm3] Wv = (5524 4980) / 2556 * 100 = 21,28 [%] 3.3 Paindetugevuse määramine Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm. Paindetugevuse määramiseks asetatakse telliskivi kahele toele, mille vahekaugus on 20,0 cm. Koormus rakendatatakse tellisele tugiava keskel. Purustav jõud arvutatakse valemiga 4. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutatakse valemi 5 järgi. Valem 4: F = H * 5000 / 300 F purustav jõud [kgf] H manomeetri näit Näide: H = 77 F = 77 * 5000 / 300 = 1283 [kgf] Valem 5: Rp = (3 * F * l) / (2 * b * h²) Rp proovikeha paindetugevus [kgf/cm²] F purustav jõud [kgf] l tugede vaheline kaugus [cm] b proovikeha laius [mm] h proovikeha kõrgus [mm] Näide: l = 20 [cm]
2,15 EPS 50 2.1 1876,3 26,2 97,8 3,8 EPS 50 2.2 1814,9 27,6 61,4 1,9 EPS 50 2.3 1838,4 24,2 75,2 2,8 4.3 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 20 cm.. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Tabelis 4.3 on välja toodud katse tulemused. Paindetugevus arvutatakse valemiga (2): (2) kus Rp katsekeha paindetugevus; F purustav jõud; l tugiava; h katsekeha paksus; b katsekeha laius. 3 Tabel 4.3 Paindetugevus Katsekeha Purustav Katsekeha mõõtmed, cm jõud, Paindetugevus,
2.8. Omaduste kontroll 39 2.9 Täiendav töötlemine 39 2.9.1 Lihvimine 39 2.9.2 Poleerimine 40 2.9.3 Pindamine 40 2.9.4. Termiline töötlemine 41 2.8.4.Isostaatiline kuumpresimine 42 3. Kermiste omadused 43 3.1. Kõvadus 48 3.2 Paindetugevus 52 3.3 Purunemissitkus 59 3.4 Erosioonikindlus 60 3.5. Abrasiivkulumine 61 3.6 Hõõrdekulumine 63 4. Kermiste kasutamine 66 4.1. WC-Co kermised 66 4.2.TiC- baasil kermised 66 4.3.Cr3C2-baasil kermised 67 4.4
proovikeha katsetulemustest. Normaliseeritud survetugevuse saamiseks korrutatakse survetugevus läbi kujuteguriga. Rp = FS (Valem 4) Kus, F- purustatav jõud [kgf] S- proovikeha ristlõike pindala [cm2] 4.4 Paindetugevuse määramine Proovikeha mõõtmed määratakse ning seejärel asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 20cm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskele. Iga üksiku proovikeha paindetugevus [N/mm2] arvutatakse valemi 5 järgi. Tellisepartii paindetugevus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine 5 proovikeha katsetulemustest. Rp = k 3F l2 (Valem 5) 2bh Kus, F-purustatav jõud [kgf] l- tugedevaheline kaugus [cm] b- proovikeha laius, cm h- proovikeha kõrgus [cm] k- ülemineku koefitsient 5. Tulemused 5.1 Tiheduse määramine Katsetatud proovikehade tihedused on toodud tabelis 1
3.2 V kus, m7 proovikeha mass veega immutatult [g], m proovikeha mass kuivatatult [g], V katsekeha ruumala [cm3] Toote partii veeimavus arvutatakse nelja proovikeha aritmeetilise keskmise abiga. 3.4. Paindetugevuse määramine Võetakse katsekeha mõõdud ning seejärel asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Iga üksiku katsekeha paindetugevus arvutatakse valemi Valem 3.4.3 abil. Paindetugevus leitakse kolme katsekeha aritmeetilise keskmise abiga, täpsusega 0,1 N/mm2. 3 Fl f p= 2 Valem 3.4.3 2b h kus, fp katsekeha paindetugevus, [kPa] F purustav jõud; l tugiava; h katsekeha paksus; b katsekeha laius; 3.5. Survepinge määramine 3.5.1
kivistuma ja 3 pannakse vette. Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis olid vormides vertikaalselt, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. 3 Fl Paindetugevus arvutatakse f p= 2b h 2 Valem 4-1 abil. 3 Fl f p= Valem 4-1 2b h 2 kus fp paindetugevus, N/mm2; F purustav jõud, N; l tugede vaheline kaugus, mm; b proovikeha laius, mm; h proovikeha kõrgus, mm; Survetugevuse määramiseks kasutatakse hüdraulilist pressi. Katsekehadeks võetakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevust määratakse ainult kuivatuskapis kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Proovikehad asetatakse standardplaatide vahele ning hakatakse koormama kiirusega 1 N/mm2 sekundis.
olukord, kus terad pakitakse niisuguse tihedusega, et tsemendi- ja veesegu täidaks täitematerjale omavahel siduvat funktsiooni. Graafikult ona näha ka, et liival fraktsiooniga 0,0-0,8mm puhul esines ka osiseid läbimõõduga 1 mm (6g ehk 3% kogumassist), mille esinemise tõttu võiski suureneda liiva peenusmoodul üle 2,0. Painde-ja survetugevuse sõltuvus segu koostisest ja liiva peensusest sõltub oluliselt liiva fraktsioonist. Graafikult 3 on näha, et paindetugevus on suurem seguvahekorra 1:3 puhul. Paindetugevus näitajad olid seguvahekorra 1:5 puhul suuriamd juhul, kui kasutati50% liiva fraktsiooniga 0-0,8mm ja 50% 0,63-2,0 mm ning kõige halvemad tulemused olid terastikulise koostise läbimõõduga 0-0,8 mm. Tsement-liiva suhte 1:3 puhul oli suurim paindetugevus fraktsioonidel läbimõõduga 0,63-2,0 mm. Tugevuse kasv toimub aga teatud piirini, seega veel suurema terastikule liiva kasutamisega hakkab tugevus langema,
Ehitusmaterjalide üldomadused. · Erimass- on materjali mahuühiku mass tihedas olekus (poore mitte arvestades) · Poorsus- näitab kui suure protsendi materjali kogusest moodustavad poorid, mis võivad olla avatud või suletud. · Veeimavus- on materjali võime imeda endasse vett, kui ta on vahetus kokkupuutes veega. · Hügrokoopsus- on materjali omadus imeda endale niiskust õhust. · Veeläbilaskvus-on materjali omadus vett läbi lasta (vastand mõiste veetihedus). Veeläbilaskvus sõltub materjali poorsusest ja pooride kujust (kas avatud või suletud) · Ehitusmaterjalide tehnilised omadused: Külmakindlus on materjali omadus veega küllastatud olekus taluda paljukordset vahelduvat külmumist ja ülessulamist vees ilma nähtavate murenemistnnusteta ja ilma tugevuse tunduva kaotuseta. Külmudes vee maht suureneb ca.10 protsendi võrra ja see avaldabki poorsele materjalile mõju. Materjalikülmakindlust iseloomustatakse külmumi...
) - Nurk, mille võrra keskpeatlejestik YZ on pööratud teljestiku yz suhtes ) = 13° 5.2 Ristlõike kesk-peainertsimomendid = 2 = 377,5 cm4 = 2 = 55 cm4 5.3 Ristlõike kesk-inertsmomentide seos Peaks olema = Tegelikult = 70,9+361,5=432,4 cm4 =377,5+55=432,5 cm4 cm44 =55cm4 =377,5 cm4 6. Tugevusmomendid = 6,65 cm (mõõdetud jooniselt) = 8 cm (mõõdetud jooniselt) Tugevusmomendid telgede y ja z suhtes = = Suurim paindetugevus = 47,2 cm3 Vähim paindetugevus = 8,3 cm3 7. Vastus Liitkujundi ristlõike pinnakeskme asukoht on koordinaatidega = 4,71 cm; = 2,17 cm Telginertsmomendid = 70,9 cm4; = 361,5 cm4 Tsentrifugaal-inertsmoment = 70 cm4 Keskpeateljestiku kaldenurk on 13 Kesk-peainertsmomentide väärtused on = 377,5 cm4; = 55 cm4 Ristlõike tugevusmomendid on = 8,3 cm3; = 47,2 cm3
) = 10,8° 5.2 Ristlõike kesk-peainertsimomendid = 2 = 379,61 cm4 = 2 = 40,81 cm4 5.3 Ristlõike kesk-inertsmomentide seos Peaks olema = Tegelikult = 367,72+52,7 = 420,42 cm4 =379,61+40,81 = 420,42 cm4 cm44 =40,81 cm4 =379,61 cm4 6. Tugevusmomendid = 79,08 mm (mõõdetud jooniselt) = 102,8 mm (mõõdetud jooniselt) Tugevusmomendid telgede y ja z suhtes = = Suurim paindetugevus = 36,9 cm3 Vähim paindetugevus = 5,2 cm3 7. Vastus Liitkujundi ristlõike pinnakeskme asukoht on koordinaatidega =5,39 cm; = 2,08 cm Telginertsmomendid = 52,7 cm4; = 367,72 cm4 Tsentrifugaal-inertsmoment = 62,37 cm4 Keskpeateljestiku kaldenurk on 10,8 Kesk-peainertsmomentide väärtused on = 379,61 cm4; = 40,81 cm4 Ristlõike tugevusmomendid on = 5,2 cm3; = 36,9 cm3
2 3.10 Sõnastage tugevustingimus paindel! Koormatud detaili üheski punktis ei tohi M ühegi pinge väärtus ületada vastavat lubatava pinge väärtust. = [ ] . Wx 3.11 Miks on terasest I-tala paindetugevus suurem, kui samast materjalist sama massiga ümartala paindetugevus? Optimaalne ristlõige = pinna osade paigutus võimalikult kaugel nulljoonest (võrreldes sama pindalaga A,kuid erineva kujuga ristlõigete tugevust paindel) Sama ristlõikepindala A korral on kõige tugevam I-profiil (enamus materjalist paikneb nulljoonest kaugel) ja nõrgem ümartala, kuna asub nulljoonele lähemal.
Võimalik eristada nii üksikuid sooni kui ka soontegruppe PUIDU OMADUSED • Kerge töödelda , treida ja lõigata. Kuna puit sisaldab palju tärklist , pole see vastupidav mädanikele ega putukatele. Niiskusemuutustele on puidul hea mõõtude stabiilsus. MEHAANILISED OMADUSED • Tihedus õhukuivalt 450-650 kg/m3 • Kahanemine 9-11% • Tõmbetugevus pikikiudu 112 Mpa • Survetugevus pikikiudu 31-54 Mpa • Paindetugevus 55-104 Mpa • Elastsusmoodul 8700-4500 Mpa • Kõvadus: Otspinnal 350, radiaalpinnal 310 janka PUIDU KASUTUSALAD • Ehitus- ja konstruktsioonipuit. Sisetisleritooted, mööbel, paneelid. Vineer. Asenduspuit tamme ja kreeka pähklipuu puidule
Keskmine survetugevus 35 MPa (20...75 tellised peavad taluma vähemalt 25 külmatsüklit visuaalsete MPa). Tellised liigitatakse kahjustusteta. survetugevusest lähtuvalt Akustilised omadused. Suure tiheduse tõtttu omab tellissein klassidesse head helipidavust. Mida raskem tellis, seda paremini takistab Paindetugevus on ca 20-25% heli levikut. Tellismüüritises tähelepanu vuukidele. survetugevusest Elastsusmoodul ca 16000 MPa EHITUSKERAAMIKA EHITUSKERAAMIKA PÕLETATUD TELLIS. OMADUSED SAVIST KATUSEKIVID Poorsus põletusprotsessist sõltuv. Mida kõrgem
· Millistel materjalidel määrab kasutusala tulekindlus? Kütttekollete materjalid · Kuidas mõõdetakse keha survetugevust? proovikeha peale surudes kuni selle purunemiseni · Kuidas mõõdetakse keha tõmbetugevust? Vardakujulise keha puruks tõmbamise jõud N/mm2 · Kuidas mõõdetakse keha paindetugevust? Murtakse pooleks talakujuline proovikeha · Millised materjalid on haprad? Haprad on materjalid mille paindetugevus (ja ka tõmbetugevus) on tunduvalt väiksem nende survetugevusest(kivimaterjalid malm klaas) · Mis on materjalide elastsus? Materjalide omadus koormise mõjul deformeeruda pragunemiseta ja pärast koormuse eemaldamist võtta tagasi esialgne kuju · Mis on materjalide plastsus? Omadus deformeeruda ilma pragunemistea ja peale koormuse eemaldamist säilida · Milliseid materjalide omadusi on tarvilik arvestada kontserdisaalide projekteerimisel?
· Atraktiivne välimus ja suhteline kõvadus muudavad selle mitmekülgseks ehitusmaterjaliks Graniidi keemilised ja füüsikalised omadused · Poorne läbivus · Kuumusstabiilsus - 0,2%-4%. · Kõrge tihedusega - 2,55...2,7 g/cm³ · Eriti tugev ehitusmaterjal · Mahumass - 2550-2700 kg/m³ ` · Kõvadus Mohs'i skaala järgi - 7 · Happelise koostisega · Kõrge kvartsi sisaldusega (25-30%) · Veeimavus - 0,1-1,0 kaalu% · Survetugevus -120-200 Mpa · Paindetugevus 10 20 MPa Graniidi kasutusalad · Kasutatakse aiakujunduselementide kui ka sisustusmaterjalina · Kõvaduse ja hea töödeldavuse pärast tarvitatakse graniiti ehitusmaterjalina · Inkade aegne Machu Picchu Peruus on ehitatud graniidist · Kivi sile ja tihe struktuur ei soosi bakterite levikut · Ideaalselt sobiv köögitasapinnaks Graniit ja keskkond · Vähem töötlemist vajavad materjalid kasutavad vähem energiat · Ei klassifitseerida keskkonnasõbralikuks tooteks
SAVITELLIS Ajalugu Savitellis on üks iidsemaid ehitusmaterjale Arvatavasti võeti kasutusele 5000 aastat tagasi Algselt kasutati aladel, kus loodusliku kivi kättesaadavus oli piiratud On kasutatud mitmete ajalooliste ehitiste ehitamiseks Hiina müür, Colosseum jne. Tänapäevani väga ulatuslikult kasutusel Savitellis Savikateks materjalideks, mis leiavad kasutamist tööstuses on savi, kaoliinid ja savikildad Tavaline tellisesavi sisaldab 5060% kvartsliiva ja tolmu Tolmu ja liivasisaldus vähendab savi plastsust ja sidumisvõimet Toorsegu võib sisaldada lahjendajana liiva või ka purustatud, põletatud ja peenestatud savimaterjali Savi kuumutamisel toimuvad füüsikalis keemilised muutused kuni 100 oC juures aurab välja vaba vesi, savi kaotab oma plastsuse ja muutub kergemaks; üle 200 oC juures põlevad välja orgaanilised lisandid; 400...700 oC juures eraldub...
Tabel 1.2 Normaalkonsistentsi leidmine Tumedamaks värvitud rida märgib normaalkonsistentsi. 4.3 Tardumisaegade määramine Katse algus: 0 min 0 sek Tardumise algus: 21 min 30 sek Tardumise lõpp: 24 min 40 sek Graafik 1.1 Kipsi tardumine 4.4 Tugevusnäitajate määramine 4.4.1 Paindetugevuse määramine Proovikehade vanus 7 ööpäeva Tugedevaheline kaugus 100,8 mm Proovikeh Proovikeh Purustav Paindetugevus a nr. a ristlõike jõud, kgf Üksik Keskmine N/mm2 mõõtmed, mm a b h kgf/cm2 N/mm2 224-1 161,0 40,2 40,5 100 22,9 2,3 224-2 161,6 41,0 40,4 90 20,3 2,0 2,15 224-3 161,7 40,7 39,9 240 56,0 5,6
1 2,10 2,10 J 100 23,4 2,35 Ndide valemi l jtirgi: k:1000 P :220 kslf * ' N. 2.40.40' st,5k4= Paindetugevus Ro =tooo.?.'2r?0 rt-!, 1E cmz l0 - -'-- 5,15 l: 10 cm mm, b:h:40mm 5.4.2. Survetugevuse mliiramine
SILIKAATKIVI ÜLDISED OMADUSED SILIKAATKIVI TEHNILISED OMADUSED Hea mürapidavus. Tihedus 1850...1950 kg/m3, kärgtellistel keskm. 1450 kg/m3 Suur mehhaniline tugevus. Survetugevus klassid M250 (25MPa) ja M150 (15 MPa) Sirgjoonelised pinnad ja Paindetugevus 4...5 MPa stabiilsed mõõtmed. Elastsusmoodul 7500...10 000 MPa Müüritöödeks sobiv Veeimavus 10-15% veeimavus. Veeimavuse kiirus 0,6...1,0 kg/m2 min Silikaatplokkide Müüritise niiskusdeformatsioon keskmiselt 0,2...0,4 mm/jm
Survetugevus, Rs · Survetugevust kontrollitakse enamasti kuubi või silindrikujulise proovikehadega,mis surutakse mingi jõuseadme abil puruks.seade fikseerib purustava jõu. Survetugevus · Survetugevusele katsetatakse reeglina hapraid materjale ,mis purunevad ilma nähtavate derformatsioonideta. · Selliste materjalide survetugevus on 5..20 korda suurem kui tõmbetugevus.kui ehitusmaterjalid töötavad nad põhiliselt survele.näiteks betoon. Paindetugevus,Rp · Paindetugevus ehk ka tõmbetugevus paindel määramisel on proovikeha talakujuline ja ta murtakse pooleks vastava seadme abil. · Tala alumised kiud pikenevad,ülemised lühenevad. Kõvadus · Kõvadus on materjali võime vastu panna teise materjali kriimustustele või sissetungimisele. · Ehitusmaterjalide puhul hinnatakse materjali kõvadust mingi kindla jõuga kuuli või teraviku sissesurumisega materjali pinda vastavas seadmes.kõvadust hinnatakse jälje raadiuse või
LABRORATOORNE TÖÖ NR. 8 TSEMENDI OMADUSTE MÄÄRAMINE Mahupüsivuse määramine Katse tehakse Le Chatelier meetodil. Tehakse normaalse veesisaldusega tsemenditaigen, millega täidetakse 3 Le Chatelier`i rõngast. Rõngad koos klaasidega asetatakse niiskuskasti 24-ks tunniks. Järgmisel päeval võetakse klaaside pealt ära ja keedetakse 3 tundi. Kuumas vees tsement pisut paisub ja surub rõngad veidi laiali (antud juhul vardad). Pärast keetmist mõõdetakse varraste otsade vahe. Mõõt "a" enne keetmist ja "b" pärast keetmist. "b-a" ei tohi olla suurem kui 10mm. Kui mõõde on suurem lubatust, siis tsementi mahupüsivaks ei loeta. Veehulga määramise katse CEM II/B-T 32,5R Karjääri liiv 1. tsementi 400g vesi 138g/ 34,5% vajus 4 mm 2.tsementi 400g vesi 132g/33% vajus 5 mm Portland komposiittsement: Tsementi 500g liiva 1500g vett 250g d=125 mm ...
tugevusmoment! 7.27. Kuidas arvutatakse puhta painde suurim 6.35. Sõnastage Zhuravski hüpotees! nihkepinge? 6.36. Mis on lubatav paindepinge? 7.28. Mis on ruumpingus? 6.37. Kuidas on seotud materjali 7.29. Kuidas põhimõtteliselt ruumpingust tõmbetugevus, survetugevus ja analüüsitakse? paindetugevus? 6.38. Sõnastage tugevustingimus paindel! 8. LIITKOORMATUD DETAILIDE TUGEVUS 6.39. Määratlege optimaalne tala! 8.1. Mis on vildakpaine? 6.40. Miks on terasest I-tala paindetugevus 8.2. Milline pinguse liik (joon-, tasand- või suurem, kui samast materjalist sama
· Aastarõngaste laius männil on optimaalseks laiuseks 0,7...1,6 mm ; lehisel on 0,4...1,4 mm ja kuusel 0,3...2,0 mm · Säsikiirte mõju suurte säsikiirtega lehtpuuliigid on suurema survetugevusega ristikiudu. Pikikiudu väiksem tugevus on sellepärast, et säsikiire rakud koosnevad nõrgematest rakkudest ning nende side puidukiududega on nõrgem kui kiududel omavahel. · Tiheduse mõju tiheduse suurenedes suureneb puidu surve-ja paindetugevus. · Vanuse mõju vanuse suurenemisega puidu mehaanilised omadused suurenevad. Männil on piir 150...200 aastat. Üleseisnud puude viimased aastarõngad on väga kitsad ning sügispuidu protsent on väike. · Kasvukoha tingimused Põhjas kasvanud männi puidul on paremad mehaanilised omadused kui lõunas kasvanul. Mida parem mullastik, seda paremad omadused. · Temperatuuri mõju kõrgete temperatuuride mõjul muutub puit hapraks ning
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
